CN103216972A - 一种新型燃气锅炉排烟热回收方法 - Google Patents

一种新型燃气锅炉排烟热回收方法 Download PDF

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田雪
夏文静
刘文文
张传龙
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Abstract

本发明公开了一种新型燃气锅炉排烟热回收方法,它包括以下步骤：低温循环水在气-水换热器中吸热升温后作为吸收式热泵机组蒸发器的低温热源；吸收式热泵机组冷凝器中的冷剂水经过节流阀降压后进入蒸发器蒸发，受热产生水蒸汽；水蒸汽进入吸收器，被来自发生器的溴化锂浓溶液吸收；在吸收器中，溴化锂浓溶液吸收来自蒸发器的水蒸汽，被稀释成为稀溶液，放出吸收热并对采暖回水进行初步加热；溶液泵将稀溶液从吸收器提升到发生器中；在发生器中，稀溶液浓缩成为浓溶液，释放出来的水蒸汽进入冷凝器，而浓溶液回到吸收器；来自发生器的水蒸汽对采暖回水再次加热。本方法能够最大限度地回收燃气锅炉的排烟余热，提高锅炉的热效率，减少燃气消耗。

Description

一种新型燃气锅炉排烟热回收方法
技术领域
本发明涉及工业余热回收利用方法，本发明尤其涉及燃气锅炉排烟热回收方法。
背景技术
随着我国空气污染的不断严重和节能减排压力的增大，作为供热热源主体的燃煤锅炉逐步受到限制，燃气锅炉的应用在得到快速发展。虽然燃气锅炉的设计热效率都比较高，但实测结果表明，燃气锅炉的运行热效率一般都在80-85%的范围内，远低于设计热效率和国家标准规定值。其中，排烟热损失是燃气锅炉各项损失中最大的一项，一般都在10%以上，是节能的重点。
目前国内外常用的排烟热回收方法是在烟道上加装一个汽—水换热器。对于蒸汽锅炉可以加热锅炉给水，降低排烟温度，回收效果较好；对于热水锅炉，由于采暖回水温度较高（一般在60℃以上），而锅炉燃烧的空气系数一般在1.1—1.3之间，对应烟气中水蒸汽的露点温度在55-60℃之间，因此，用常用的排烟热回收装置一般只能回收燃气热水锅炉排烟中的显热，而无法回收其中的水蒸气冷凝热，对于提高燃气锅炉的热效率作用有限。
发明内容
本发明的目的在于克服已有技术的不足，提供一种能够充分回收和利用燃气锅炉排烟中的显热和水蒸气汽化潜热，提高燃气锅炉的热效率，减少燃料消耗和污染物排放，降低供热成本的一种新型燃气锅炉排烟热回收方法。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
本发明的一种新型燃气锅炉排烟热回收方法,它包括以下步骤：
将气-水换热器安装在燃气热水锅炉的烟道上，低温循环水在气-水换热器中吸热升温后作为吸收式热泵机组蒸发器的低温热源；吸收式热泵机组冷凝器中的冷剂水经过节流阀降压后进入蒸发器蒸发，受热产生水蒸汽；水蒸汽进入吸收器，被来自发生器的溴化锂浓溶液吸收；在吸收器中，溴化锂浓溶液吸收来自蒸发器的水蒸汽，被稀释成为稀溶液，放出吸收热并对采暖回水进行初步加热；溶液泵将溴化锂稀溶液从吸收器提升到发生器中，溶液的压力从蒸发压力相应地提高到冷凝压力；在发生器中，溴化锂稀溶液被燃气加热释放出水蒸汽并浓缩成为浓溶液，释放出来的水蒸汽进入冷凝器，而溴化锂浓溶液则靠压力差流回到吸收器；来自发生器的水蒸汽在冷凝器中放出凝结热，冷凝成水，并对采暖回水再次加热，采暖回水然后进入燃气锅炉被进一步加热到设定温度后送入采暖供水管网。
本发明的优点在于：
本发明方法能够最大限度地回收燃气锅炉的排烟余热，提高锅炉的热效率，减少燃气消耗，降低供热成本、可以将燃气锅炉的排烟温度降低到40℃以下，提高锅炉热效率8%以上，节省燃料消耗10%以上。
附图说明
附图是本发明的一种新型燃气锅炉排烟热回收方法的流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。
如附图所示本发明的一种新型燃气锅炉排烟热回收方法,它包括以下步骤：将气-水换热器安装在燃气热水锅炉的烟道上，低温循环水在气—水换热器1中吸热升温后作为吸收式热泵机组蒸发器3的低温热源；吸收式热泵机组冷凝器8中的冷剂水经过节流阀9降压后进入蒸发器3蒸发，受热产生水蒸汽；水蒸汽进入吸收器4，被来自发生器7的溴化锂浓溶液（当然也可以采用NH3—H2O浓溶液、NaOH-H2O浓溶液等）吸收；在吸收器4中，溴化锂浓溶液吸收来自蒸发器3的水蒸汽，被稀释成为稀溶液，放出吸收热并对采暖回水进行初步加热；溶液泵5将溴化锂稀溶液从吸收器4提升到发生器7中，溶液的压力从蒸发压力相应地提高到冷凝压力；在发生器7中，溴化锂稀溶液被燃气加热释放出水蒸汽并浓缩成为浓溶液，释放出来的水蒸汽进入冷凝器8，而溴化锂浓溶液则靠压力差流回到吸收器4；来自发生器7的水蒸汽在冷凝器8中放出凝结热，冷凝成水，并对采暖回水再次加热，采暖回水然后进入燃气锅炉被进一步加热到设定温度后送入采暖供水管网。
优选的从吸收器4流出的溴化锂稀溶液在溶液换热器6中与从发生器流出的溴化锂浓溶液换热后提升到发生器7中，从发生器流出的溴化锂浓溶液在溶液换热器中与从吸收器4流出的溴化锂稀溶液换热后靠压力差流回到吸收器4。
作为实现本发明方法的一种装置，可以包括吸收式热泵机组和安装在燃气锅炉11的烟道10上的气—水换热器1，所述的吸收式热泵机组包括:(1)蒸发器3，所述的蒸发器通过其上装有循环水泵2的循环管路与气—水换热器1相连;(2)一个吸收器4，所述的吸收器顶部入口通过第一水蒸气管与设置在蒸发器上的蒸汽出口相连通；(3)一个发生器7，在所述的发生器和吸收器之间连通有用于将发生器内的溶液输送至吸收器的溶液输出管路以及用于将吸收器内的溶液通过溶液泵5提升至发生器的溶液输入管路；(4)一个冷凝器8，所述的冷凝器顶部水蒸汽进口通过第二水蒸汽管与发生器顶部的水蒸汽出口相连通，所述的冷凝器的下部冷剂水出口通过其上安装有节流阀9的水管与蒸发器相连，采暖回水管路依次与吸收器和冷凝器相连换热。优选的所述的溶液输出管路和溶液输入管路共同与一台溶液换热器6相连，以使流出和流入发生器的溶液进一步在溶液换热器实现热交换，提高热利用效率。
实施例1
将气-水换热器安装在一台29MW的燃气热水锅炉的烟道上，低温循环水在气-水换热器1中吸热升温后作为吸收式热泵机组蒸发器3的低温热源；吸收式热泵机组冷凝器8中的冷剂水经过节流阀9降压后，进入蒸发器3蒸发，受热产生水蒸汽；水蒸汽进入吸收器4，被来自发生器7的溴化锂浓溶液吸收；在吸收器4中，溴化锂浓溶液吸收来自蒸发器3的水蒸汽，被稀释成为稀溶液，放出吸收热并对采暖回水进行初步加热；溶液泵5将在溶液换热器中与从发生器流出的溴化锂浓溶液换热后的溴化锂稀溶液从吸收器4提升到发生器7中，溶液的压力从蒸发压力相应地提高到冷凝压力；在发生器7中，溴化锂稀溶液被燃气加热释放出水蒸汽并浓缩成为浓溶液，释放出来的水蒸汽进入冷凝器8，而溴化锂浓溶液在溶液换热器中与从吸收器4流出的溴化锂稀溶液换热后则靠压力差流回到吸收器4；来自发生器7的水蒸汽在冷凝器8中放出凝结热，冷凝成水并对采暖回水再次加热，采暖回水然后进入燃气锅炉被进一步加热到设定温度后送入采暖供水管网。这样就完成了对燃气锅炉排烟热的回收利用和吸收式热泵循环。从燃气锅炉排出的高温烟气，在气-水换热器中放出显热和汽化潜热，并被降低到较低温度后排放到大气中。
经测算：采用本方法后可以增加供热能力20%以上，在相同的供热量下，可以节约燃料消耗10%左右。

Claims (2)

1.一种新型燃气锅炉排烟热回收方法,其特征在于它包括以下步骤：将气-水换热器安装在燃气热水锅炉的烟道上，低温循环水在气-水换热器中吸热升温后作为吸收式热泵机组蒸发器的低温热源；吸收式热泵机组冷凝器中的冷剂水经过节流阀降压后进入蒸发器蒸发，受热产生水蒸汽；水蒸汽进入吸收器，被来自发生器的溴化锂浓溶液吸收；在吸收器中，溴化锂浓溶液吸收来自蒸发器的水蒸汽，被稀释成为稀溶液，放出吸收热并对采暖回水进行初步加热；溶液泵将溴化锂稀溶液从吸收器提升到发生器中，溶液的压力从蒸发压力相应地提高到冷凝压力；在发生器中，溴化锂稀溶液被燃气加热释放出水蒸汽并浓缩成为浓溶液，释放出来的水蒸汽进入冷凝器，而溴化锂浓溶液则靠压力差流回到吸收器；来自发生器的水蒸汽在冷凝器中放出凝结热，冷凝成水，并对采暖回水再次加热，采暖回水然后进入燃气锅炉被进一步加热到设定温度后送入采暖供水管网。
2.根据权利要求1所述的新型燃气锅炉排烟热回收方法,其特征在于：从吸收器流出的溴化锂稀溶液在溶液换热器中与从发生器流出的溴化锂浓溶液换热后提升到发生器中，从发生器流出的溴化锂浓溶液在溶液换热器中与从吸收器流出的溴化锂稀溶液换热后靠压力差流回到吸收器。
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